ITTO970074A1 - TENSIONER FOR A DRIVE BELT - Google Patents

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ITTO970074A1
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IT
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tensioner
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fixed
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axis
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IT97TO000074A
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Carlo Rocca
Marc Theobald
Angelo Mennuti
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Dayco Europe Spa
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Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

del brevetto per invenzione industriale of the patent for industrial invention

La presente invenzione è relativa ad un tenditore per una cinghia di trasmissione e particolarmente, ma non esclusivamente, per una cinghia di trasmissione del moto dall'albero motore di un motore endotermico ad organi ausiliari trascinati dal motore stesso. The present invention relates to a tensioner for a transmission belt and particularly, but not exclusively, for a belt for transmitting motion from the drive shaft of an internal combustion engine to auxiliary members driven by the engine itself.

Sono noti tenditori comprendenti una parte fissa atta ad essere rigidamente collegata ad una struttura di supporto solidale al basamento del motore, una parte mobile incernierata alla parte fissa intorno ad un primo asse, una puleggia portata dalla parte mobile e girevole rispetto a questa intorno ad un secondo asse distinto dal primo asse e ad esso parallelo, ed una molla interposta tra la parte fissa e la parte mobile, la quale carica la parte mobile nel verso tendente a mantenere la puleggia in impegno con la relativa cinghia. Tensioners are known comprising a fixed part able to be rigidly connected to a support structure integral with the engine base, a movable part hinged to the fixed part around a first axis, a pulley carried by the movable part and rotatable with respect to this around a second axis distinct from the first axis and parallel to it, and a spring interposed between the fixed part and the movable part, which loads the movable part in the direction tending to keep the pulley in engagement with the relative belt.

Variazioni di tensione della cinghia dovute all'attivazione selettiva dei vari accessori ed all'usura sono pertanto compensate da conseguenti variazioni della deformazione della molla e corrispondenti spostamenti dell'asse di rotazione della puleggia . Variations in belt tension due to the selective activation of the various accessories and wear are therefore compensated for by consequent variations in the deformation of the spring and corresponding displacements of the rotation axis of the pulley.

Secondo una forma di attuazione nota, la parte fissa comprende un perno definente il primo asse, e la parte mobile comprende un mozzo girevole sul perno con l'interposizione di una boccola, avente anche funzione di smorzare per attrito le oscillazioni della parte mobile sotto il carico pulsante trasmesso dalla cinghia alla puleggia, e quindi alla parte mobile stessa. La molla, a spirale, è avvolta intorno al mozzo e presenta un'estremità interna vincolata al mozzo stesso ed n'estremità esterna vincolata ad una flangia della parte fissa. According to a known embodiment, the fixed part comprises a pin defining the first axis, and the movable part comprises a hub that rotates on the pin with the interposition of a bush, also having the function of damping by friction the oscillations of the movable part under the pulsating load transmitted by the belt to the pulley, and therefore to the moving part itself. The spiral spring is wound around the hub and has an internal end constrained to the hub itself and an external end constrained to a flange of the fixed part.

I tenditori noti del tipo brevemente descritto presentano alcuni inconvenienti. Known tensioners of the type briefly described have some drawbacks.

Poiché la puleggia è supportata a sbalzo dalla parte mobile, il tiro della cinghia determina sulla parte mobile stessa un momento ribaltante (cioè tendente a ruotare quest'ultima intorno ad un asse trasversale al proprio asse di rotazione). Il momento ribaltante è equilibrato dalla reazione vincolare della parte fissa attraverso la boccola; esso tende, pertanto, a sollecitare la boccola in modo anomalo, determinandone un'usura non uniforme. Since the pulley is supported cantilevered by the movable part, the tension of the belt determines on the movable part itself an overturning moment (ie tending to rotate the latter around an axis transversal to its own rotation axis). The overturning moment is balanced by the constraint reaction of the fixed part through the bushing; therefore, it tends to stress the bush in an anomalous way, causing non-uniform wear.

Gli effetti del momento ribaltante potrebbero essere ridotti, ovviamente, aumentando a parità di configurazione le dimensioni del perno e della boccola; ciò comporterebbe tuttavia un indesiderato aumento dell'ingombro del mozzo e quindi anche della parte fissa. The effects of the overturning moment could obviously be reduced by increasing the dimensions of the pin and bushing for the same configuration; however, this would entail an undesirable increase in the bulk of the hub and therefore also of the fixed part.

Scopo della presente invenzione è la realizzazione di un tenditore privo degli inconvenienti connessi con i tenditori noti e sopra specificati, di ingombro contenuto. The object of the present invention is to provide a tensioner without the drawbacks connected with the known and above-specified tensioners, with limited overall dimensions.

Il suddetto scopo è raggiunto dalla presente invenzione, in quanto essa è relativa ad un tenditore per una cinghia di trasmissione del tipo comprendente una parte fissa atta ad essere rigidamente collegata ad una struttura di supporto e provvista di un perno definente un primo asse, una parte mobile provvista di un mozzo montato sul detto perno girevole intorno al detto primo asse con l'interposizione di una prima boccola, una puleggia portata dalla detta parte mobile e girevole rispetto a questa intorno ad un secondo asse distinto dal detto primo asse e ad esso parallelo, e mezzi elastici interposti tra la detta parte fissa e la detta parte mobile ed atti a caricare in uso la detta parte mobile nel verso tendente a mantenere la detta puleggia in impegno con la relativa detta cinghia, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi elastici comprendono una molla a spirale avvolta intorno al detto perno ed avente un'estremità interna vincolata al perno stesso ed un'estremità esterna vincolata ad una porzione anulare del detto mozzo, il detto tenditore comprendendo inoltre una seconda boccola interposta tra la detta porzione anulare del detto mozzo e la detta parte fissa, le dette boccole essendo disposte da parti assialmente opposte rispetto alla detta molla. The aforesaid object is achieved by the present invention, since it relates to a tensioner for a transmission belt of the type comprising a fixed part adapted to be rigidly connected to a support structure and provided with a pin defining a first axis, a part mobile provided with a hub mounted on said pivot rotatable around said first axis with the interposition of a first bushing, a pulley carried by said movable part and rotatable with respect to this around a second axis distinct from said first axis and parallel to it , and elastic means interposed between said fixed part and said movable part and adapted to load in use the said movable part in the direction which tends to keep said pulley in engagement with the relative said belt, characterized in that said elastic means comprise a spiral spring wound around said pin and having an internal end constrained to the pin itself and an external end constrained a to an annular portion of said hub, said tensioner further comprising a second bush interposed between said annular portion of said hub and said fixed part, said bushings being arranged on axially opposite sides with respect to said spring.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, viene descritta nel seguito una forma preferita di attuazione, a titolo di esempio non limitativo e con riferimento al disegno allegato, che ne illustra una sezione assiale For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment is described below, by way of non-limiting example and with reference to the attached drawing, which illustrates an axial section.

Con riferimento alla figura, è indicato nel suo complesso con 1 un tenditore per una cinghia 2 a gole multiple (poli-V) per il trascinamento degli organi ausiliari (non illustrati) di un motore endotermico (non illustrato) . With reference to the figure, 1 denotes as a whole a tensioner for a belt 2 with multiple grooves (poly-V) for driving the auxiliary members (not shown) of an internal combustion engine (not shown).

Il tenditore 1 comprende essenzialmente, in modo noto, una parte fissa 3 atta ad essere rigidamente collegata ad una struttura di supporto (non illustrata), ad esempio una piastra di supporto degli organi ausiliari fissata al basamento del motore, una parte mobile 4 incernierata alla parte fissa 3 intorno ad un primo asse A, una puleggia 5 portata a sbalzo dalla parte mobile 4 e girevole rispetto a questa intorno ad un secondo asse B distinto dal primo asse A e ad esso parallelo, ed una molla 6 interposta tra la parte fissa 3 e la parte mobile 4, la quale carica la parte mobile nel verso tendente a mantenere la puleggia 5 in impegno con la cinghia 2. The tensioner 1 essentially comprises, in a known way, a fixed part 3 adapted to be rigidly connected to a support structure (not shown), for example a support plate for the auxiliary members fixed to the engine base, a movable part 4 hinged to the fixed part 3 around a first axis A, a pulley 5 carried cantilevered by the mobile part 4 and rotatable with respect to this around a second axis B distinct from the first axis A and parallel to it, and a spring 6 interposed between the fixed part 3 and the movable part 4, which loads the movable part in the direction tending to keep the pulley 5 in engagement with the belt 2.

Più in particolare, la parte fissa 3 comprende integralmente una flangia 10 atta a cooperare assialmente con la struttura dì supporto ed un perno 11 tubolare di asse A estendentesi assialmente a sbalzo dalla flangia 10. La flangia 10 presenta una pluralità di denti 12 frontali atti ad impegnare rispettive sedi (non illustrate) della struttura di supporto per ancorare in senso angolare la parte fissa 3. More particularly, the fixed part 3 integrally comprises a flange 10 adapted to cooperate axially with the support structure and a tubular pin 11 of axis A extending axially and cantilevered from the flange 10. The flange 10 has a plurality of front teeth 12 adapted to engage respective seats (not shown) of the support structure to anchor the fixed part 3 in an angular direction.

La parte mobile 4 comprende integralmente un mozzo 13 coassiale al perno 11 e montato girevole su quest'ultimo, un braccio 15 estendentesi radialmente a sbalzo dal mozzo 13, ed una porzione 16 tubolare, di asse B, integralmente collegata ad un'estremità del braccio 15 ed avente funzione di supporto della puleggia Il mozzo 13 della parte mobile 4 è conformato sostanzialmente a campana e comprende una prima porzione 18 ed una seconda porzione 19 assialmente adiacenti ed aventi diametro rispettivamente maggiore e minore. The movable part 4 integrally comprises a hub 13 coaxial to the pin 11 and rotatably mounted on the latter, an arm 15 extending radially and projecting from the hub 13, and a tubular portion 16, of axis B, integrally connected to one end of the arm 15 and having the function of supporting the pulley. The hub 13 of the mobile part 4 is substantially bell-shaped and comprises a first portion 18 and a second portion 19 axially adjacent and having a respectively larger and smaller diameter.

La prima porzione 18 è disposta, per un tratto della propria lunghezza assiale, intorno alla flangia 10 ed è supportata radialmente su quest'ultima tramite una boccola 20, la quale definisce con la flangia 10 stessa una coppia di attrito di coefficiente prefissato. Per il tratto rimanente della propria lunghezza, la prima porzione 18 delimita con il perno 11 una camera 21 anulare alloggiente la molla 6. Quest'ultima è costituita da una striscia di acciaio avvolta a spirale intorno al perno 11 ed avente un'estremità 24 interna vincolata in modo noto al perno 11 ed un'estremità 25 esterna vincolata in modo noto alla porzione 18. The first portion 18 is arranged, for a portion of its axial length, around the flange 10 and is supported radially on the latter by means of a bushing 20, which defines with the flange 10 itself a friction pair of predetermined coefficient. For the remaining portion of its length, the first portion 18 delimits with the pin 11 an annular chamber 21 housing the spring 6. The latter is constituted by a steel strip spirally wound around the pin 11 and having an internal end 24 constrained in a known way to the pin 11 and an external end 25 constrained in a known way to the portion 18.

La seconda porzione 19 è supportata radialmente dal perno 11 con l'interposizione di una boccola 26, la quale definisce con il perno 11 stesso una coppia di attrito di coefficiente prefissato. The second portion 19 is radially supported by the pin 11 with the interposition of a bushing 26, which defines with the pin 11 itself a friction pair of predetermined coefficient.

La boccola 20 e la boccola 26 presentano rispettive flange 28, 29 anulari piane di estremità, rispettivamente interna ed esterna, le quali cooperano assialmente con fianchi opposti della molla 6 e sono interposte tra quest'ultima e, rispettivamente, la flangia 10 e la seconda porzione 19 del mozzo 13. The bush 20 and the bush 26 have respective flat annular end flanges 28, 29, internal and external respectively, which cooperate axially with opposite sides of the spring 6 and are interposed between the latter and, respectively, the flange 10 and the second. portion 19 of the hub 13.

Il tenditore 1 comprende infine un organo di smorzamento 30 interposto tra il perno 11 e la parte mobile 4. Finally, the tensioner 1 comprises a damping member 30 interposed between the pin 11 and the movable part 4.

L'organo di smorzamento 30 comprende essenzialmente un'anima 34 metallica a tazza avente una parete 35 di base circolare sostanzialmente piana rigidamente fissata su un'estremità libera 36 a diametro ridotto del perno 11 ed una parete laterale 37 sostanzialmente cilindrica estendentesì a sbalzo da una periferia esterna della parete di base 35. The damping member 30 essentially comprises a cup-shaped metal core 34 having a substantially flat circular base wall 35 rigidly fixed on a reduced diameter free end 36 of the pin 11 and a substantially cylindrical side wall 37 projecting from a outer periphery of the base wall 35.

L'organo di smorzamento 30 presenta inoltre un rivestimento 38 di materiale plastico estendentesì sulla faccia della parete di base 35 rivolta verso il mozzo 13 e sull'intera superficie della parete laterale 37, in modo da formare con quest'ultima una corona anulare 39 di frizione impegnante una sede 40 anulare, di forma complementare, ricavata su una faccia 41 di testa della porzione 19 del mozzo 13. Il materiale del rivestimento 38 è scelto in modo da definire con il mozzo 13 una coppia di attrito di coefficiente prefissato per assicurare, in uso, adeguate proprietà di smorzamento delle oscillazioni. Il contatto tra la corona anulare 39 e la relativa sede 40 avviene convenientemente sia lungo le superfici cilindriche interna ed esterna, sia lungo la superficie anulare di testa della corona 39. The damping member 30 also has a coating 38 of plastic material extending on the face of the base wall 35 facing the hub 13 and on the entire surface of the side wall 37, so as to form with the latter an annular ring 39 of clutch engaging an annular seat 40, of complementary shape, obtained on a head face 41 of the portion 19 of the hub 13. The material of the lining 38 is chosen so as to define with the hub 13 a friction pair of predetermined coefficient to ensure, in use, adequate vibration damping properties. The contact between the annular crown 39 and the relative seat 40 conveniently takes place both along the internal and external cylindrical surfaces, and along the annular head surface of the crown 39.

L'anima 34 è provvista di un foro 44 assiale, impegnato in modo forzato dall'estremità 36 del perno 11; l'estremità 36 è quindi ricalcata sul bordo interno della parete di base 35 in modo da assicurare un montaggio "a pacco" sul perno 11, cioè sostanzialmente senza giochi assiali, del gruppo costituito dalla boccola 20, dalla molla 6, dalla boccola 26 e dal mozzo 13. The core 34 is provided with an axial hole 44, forcedly engaged by the end 36 of the pin 11; the end 36 is then traced on the internal edge of the base wall 35 so as to ensure a "pack" assembly on the pin 11, i.e. substantially without axial play, of the assembly consisting of the bushing 20, the spring 6, the bushing 26 and from hub 13.

Il rivestimento 38 è applicato sull'anima 34 mediante sovrastampaggìo; l'anima 34 è provvista allo scopo di una pluralità di fori 45 circondanti il foro 44 assiale ed atti ad essere impegnati dal materiale del rivestimento 38, durante la fase di stampaggio, per assicurare l'ancoraggio del rivestimento 38 stesso all'anima 34. The coating 38 is applied to the core 34 by overmoulding; the core 34 is provided for this purpose with a plurality of holes 45 surrounding the axial hole 44 and able to be engaged by the material of the covering 38, during the molding step, to ensure the anchoring of the covering 38 itself to the core 34.

Il funzionamento del tenditore 1 è in sé noto e non viene pertanto descritto in dettaglio. The operation of the tensioner 1 is known per se and is therefore not described in detail.

La disposizione della molla 6, con l'estremità interna 24 vincolata al perno 11 e l'estremità esterna 25 alla porzione 18 del mozzo 13, consente di aumentare il diametro del perno 11 senza penalizzare l'ingombro complessivo del mozzo stesso. Il momento ribaltante determinato dal tiro della cinghia è efficacemente equilibrato dalle boccole 20, 26, le quali presentano diametro elevato e sono spaziate tra loro assialmente in modo da generare reazioni vincolari le cui risultanti presentano un braccio relativamente lungo. The arrangement of the spring 6, with the inner end 24 constrained to the pin 11 and the outer end 25 to the portion 18 of the hub 13, allows the diameter of the pin 11 to be increased without penalizing the overall bulk of the hub itself. The overturning moment determined by the tension of the belt is effectively balanced by the bushings 20, 26, which have a large diameter and are axially spaced from each other so as to generate constraining reactions whose resultants have a relatively long arm.

Inoltre, le flange radiali 28, 29 delle boccole 20, 26 e l'organo di smorzamento 30 contribuiscono sia allo smorzamento delle oscillazioni, sia a supportare la parte mobile 4 rispetto alla parte fissa 3, riducendo ulteriormente gli effetti del momento ribaltante. Furthermore, the radial flanges 28, 29 of the bushings 20, 26 and the damping member 30 contribute both to damping the oscillations and to support the movable part 4 with respect to the fixed part 3, further reducing the effects of the overturning moment.

Risulta infine chiaro che al tenditore 1 descritto possono essere apportate modifiche e varianti che non escono dall'ambito di tutela della presente invenzione. Finally, it is clear that modifications and variations may be made to the tensioner 1 described which do not depart from the scope of protection of the present invention.

Claims (1)

RIVENDICAZIONI 1.- Tenditore (1) per una cinghia di trasmissione (2) del tipo comprendente una parte fissa (3) atta ad essere rigidamente collegata ad una struttura di supporto e provvista di un perno (11) definente un primo asse (A), una parte mobile (4) provvista di un mozzo (13) montato sul detto perno (11) girevole intorno al detto primo asse (A) con l'interposizione di una prima boccola (26), una puleggia (5) portata dalla detta parte mobile (4) e girevole rispetto a questa intorno ad un secondo asse (B) distinto dal detto primo asse (A) e ad esso parallelo, e mezzi elastici (6) interposti tra la detta parte fissa (3) e la detta parte mobile (4) ed atti a caricare in uso la detta parte mobile (4) nel verso tendente a mantenere la detta puleggia (5) in impegno con la relativa detta cinghia (2), caratterizzato dal fatto che i detti mezzi elastici comprendono una molla (6) a spirale avvolta intorno al detto perno (11) ed avente un'estremità interna (24) vincolata al perno (11) stesso ed un'estremità esterna (25) vincolata ad una porzione (18) anulare del detto mozzo (13), il detto tenditore (1) comprendendo inoltre una seconda boccola (20) interposta tra la detta porzione anulare (18) del detto mozzo (13) e la detta parte fissa (3), le dette boccole (20, 26) essendo disposte da parti assialmente opposte rispetto alla detta molla (6). 2.- Tenditore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le dette boccole (26, 20) comprendono rispettive flange (29, 28) radiali cooperanti assialmente da parti opposte con la detta molla (6). 3.- Tenditore secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto di comprendere un organo di smorzamento (30) provvisto di una porzione di vincolo (35) rigidamente fissata ad una (3) delle dette parti fissa e mobile (3,4), e di una porzione di attrito (39) anulare estendentesi assialmente dalla detta porzione di vincolo (35) e cooperante con una sede (40) ricavata in un'altra (4) delle dette parti fissa e mobile (3, 4) ed avente forma complementare alla detta porzione di attrito (39) anulare. 4.- Tenditore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il detto organo di smorzamento (30) comprende un'anima metallica (35) ed un rivestimento (38) in materiale plastico estendentesi almeno sulla detta porzione di attrito anulare (39). 5.- Tenditore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la detta porzione di vincolo è una parete (35) di base sostanzialmente piana del detto organo di smorzamento (30) fissata al detto perno (11) della detta parte fissa (3) del detto tenditore (1), e che la detta porzione di attrito anulare (39) presenta forma sostanzialmente cilindrica e si estende a sbalzo da una periferia della detta parete di base (35), la detta sede essendo ricavata nella detta parte mobile (4) del detto tenditore (1). 6.- Tenditore secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che la detta parete di base (35) del detto organo di smorzamento (30) è fissata ad una porzione di estremità (36) del detto perno (11), la detta sede (40) per la detta porzione di attrito anulare (39) del detto organo di smorzamento (30) essendo ricavata su una faccia (41) di testa del detto mozzo (13). 7.- Tenditore per una cinghia di trasmissione, sostanzialmente come descritto ed illustrato nei disegni allegati. CLAIMS 1.- Tensioner (1) for a transmission belt (2) of the type comprising a fixed part (3) adapted to be rigidly connected to a support structure and provided with a pin (11) defining a first axis (A), a mobile part (4) provided with a hub (13) mounted on said pin (11) rotating around said first axis (A) with the interposition of a first bushing (26), a pulley (5) carried by said part movable (4) and rotatable with respect to this around a second axis (B) distinct from said first axis (A) and parallel to it, and elastic means (6) interposed between said fixed part (3) and said movable part (4) and able to load said movable part (4) in use in the direction tending to keep said pulley (5) in engagement with the relative said belt (2), characterized in that said elastic means comprise a spring ( 6) in a spiral wound around said pin (11) and having an internal end (24) bound to the pin (11) itself and an end à external (25) constrained to an annular portion (18) of said hub (13), said tensioner (1) further comprising a second bushing (20) interposed between said annular portion (18) of said hub (13) and the said fixed part (3), the said bushings (20, 26) being arranged on axially opposite sides with respect to the said spring (6). 2.- Tensioner according to Claim 1, characterized in that said bushings (26, 20) comprise respective radial flanges (29, 28) cooperating axially on opposite sides with said spring (6). 3.- Tensioner according to Claim 1 or 2, characterized in that it comprises a damping member (30) provided with a constraint portion (35) rigidly fixed to one (3) of said fixed and mobile parts (3,4) , and of an annular friction portion (39) extending axially from said constraint portion (35) and cooperating with a seat (40) obtained in another (4) of said fixed and mobile parts (3, 4) and having complementary shape to said annular friction portion (39). 4.- Tensioner according to Claim 3, characterized in that the said damping member (30) comprises a metal core (35) and a coating (38) of plastic material extending at least on the said annular friction portion (39). 5.- Tensioner according to one of the preceding claims, characterized in that the said constraint portion is a substantially flat base wall (35) of the said damping member (30) fixed to the said pin (11) of the said fixed part (3 ) of said tensioner (1), and that said annular friction portion (39) has a substantially cylindrical shape and extends overhanging from a periphery of said base wall (35), said seat being formed in said movable part ( 4) of said tensioner (1). 6.- Tensioner according to claim 5 characterized in that said base wall (35) of said damping member (30) is fixed to an end portion (36) of said pin (11), said seat (40 ) for the said annular friction portion (39) of the said damping member (30) being formed on a head face (41) of the said hub (13). 7.- Tensioner for a transmission belt, substantially as described and illustrated in the attached drawings.
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